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コンポストワーム シマミミズ(Eisenia fetida)のライフサイクル

ミミズコンポスト
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    今回はコチラの論文「The life-cycle of the compost worm Eisenia fetida (Oligochaeta)」についてです。

    本研究では、シマミミズのライフサイクルを牛糞堆肥を用いて600日間に渡って調査し、廃棄物処理とタンパク質供給源としての可能性を評価しています。

    材料と方法

    栄養培地として、藁や尿を含まない純粋な牛糞を細かく粉砕し、500~mmメッシュのふるいにかけて調製した。

    その理由は、餌の粒子が小さいほど、成長速度が速くなるといった餌の粒子の大きさとミミズの重量増加率に関連があるからである。

    水分含量を約75%にするため、栄養培地に蒸留水を加えた。

    孵化したばかりのシマミミズ10匹の重量を1匹ずつ測定した後、栄養培地に入れた。

    シマミミズ10匹を入れた容器は、温度25℃、相対湿度80%のキャビネットに、試験期間中(600日間)、生存率と重量を 10 日ごとに測定した。

    25℃が卵の生産に最も適した温度であるといわれている。

    最初の60日間は新鮮な餌を加えなかったため、ミミズの初期成長は非常に遅かった。

    60日目以降は、古い基質の一部を新鮮な栄養培地(実験開始時と同じ由来の牛糞で、日齢は10~20日の間)に置き換えた。

    新鮮な餌の添加は10~20日ごとに行い、その結果、比較的良好な栄養環境が終始維持された。

    古い基質の一部を取り除くことで、排泄物が有害なレベルまで蓄積するのを防ぐことができた。

    栄養培地の含水率は10日ごとに測定し、実験期間中は70%~80%のレベルに維持した。

    産卵開始後(70日目以降)、2日おきに栄養培地で卵を数え、質量を測定した後、マルチセル容器に入れ、卵は25℃で孵化させた。

    このようにして、卵の孵化期間と子の数を求めた。卵の孵化期間は、卵ができてから最初のミミズが孵化するまでの期間とした。

    研究結果


    孵化したばかりのミミズは当初非常に小さく、平均生物量はわずか 2.8 mg であったが、10 匹すべてが栄養培地で生き延び、調査期間中(600日間)死亡することはなかった。

    最初の60日間、ミミズの成長は非常に遅く、1日平均2.5mg/匹であった。60日目(新鮮な餌を追加)から90日目まで、ミミズの成長速度は平均16mg/日で増加した。

    90日目から最後の観察(600日目)までは、ミミズ1匹あたり1,6mg/日の質量増加がみられた。600日目のミミズの平均重量は1.4 gであった。

    ミミズが得たバイオマスの平均値が最も高かったのは530日目で、そのときのミミズの体重は平均1.5 gであった。

    研究に用いた10匹のミミズすべてが80日以内に性成熟に達し、完全に発達した鞘胞を形成した。

    最初の60日間、ミミズたちの栄養状態が最適でなかったことを考慮すれば、性成熟はもっと早く達成された可能性がある。

    卵の形成は交尾後4日以内に、産卵は孵化から70日後に始まり、600日後も続いた。

    卵の生産速度にはかなりのばらつきがあったが、どの段階でも卵の生産が止まることはなかった。

    生産速度のピークは80~90日目で、この10日間のミミズ1匹あたりの平均産卵数は7個であった。

    形成されたばかりの卵は、古い卵に比べて色が薄い。

    卵がミミズをふ化させる段階に近づくにつれ、卵は薄茶色から赤茶色に変化し、卵の壁から若いミミズが見えるようになる。

    410個の卵の孵化期間を、生産温度と孵化温度を25℃に一定にして調べた。

    図4に示すように、卵の潜伏期間は14~44日と幅があり、平均は23日であった。

    シマミミズは1つの卵に複数の子を産むミミズの1種である。

    本研究では422個の卵を調査し、そこから1138匹のミミズが孵化した。

    合計で、生産された卵の73%が孵化した。卵1個あたりの子供の数は1~9匹で、孵化した卵の平均は2.7匹であった。29,6%の卵から1匹しか生まれなかったが、70,4%の卵からは2匹以上が生まれた。

    ディスカッション


    牛糞堆肥を摂食したシマミミズの成長曲線から得られる最も重要な推測は、ミミズが調査期間全体にわたって重量の増加を示し、600日目までにプラトーが生じなかったことである。

    この観察から、堆肥ミミズが異なる栄養培地上で比較的長期間にわたって同じような持続的成長を示すことがどの程度可能なのかを判断することはできない。

    有機物の割合や存在する微生物の種類は、廃棄物発生源によって異なる。

    600日以降も死亡がなかったという事実は、この種の寿命が2年以上である可能性をさらに示している。

    本研究でミミズの成長速度に影響を及ぼした2つの要因は、栄養培地の含水率とミミズの栄養状態であった。基質の水分含量が10%以上低下すると、ミミズの重量が激減し、500日目から510日目の間に反映された。


    添加する餌を同じにする努力はしたが、これを決定することはできなかった。新鮮な餌(有機物含有率約60%)を添加したケースの66%では、10日以内にバイオマスが増加し続けた。その他のケースでは、新鮮な餌の添加によって、その後のミミズのバイオマスが減少した。

    したがって、25℃でコンポストミミズが持続的に増殖するには、餌の適合性と品質、および好適な水分条件の維持が不可欠である。
    成長に対する個体密度の影響も無視できず、別途調査した。

    ミミズ1匹あたりの重量が比較的高いのは、本研究で用いた個体数が低密度であったためかもしれない。

    好ましい水分と栄養条件が維持されれば、孵化後60日以内に性成熟に達することが期待できる。

    60日目に餌を加えると、ミミズの成長速度に強い影響を与えただけでなく、環帯の発達速度も劇的に増加した。

    このことから、好ましい栄養状態が性成熟の必須条件であることが推測される。

    シマミミズの産卵は、おそらく寿命の大部分で行われ、1年間卵を作り続けることができると推測している。

    本研究では、好条件下では500日以上卵を作り続けられることが示されている。

    ミミズ1匹あたり10日間に3.5個の卵を作るという卵生産率は、平均的な産卵量に相当する。

    10日間に3.5個の卵を作るということは、ミミズ1匹あたり年間約130個の卵を作るということである。

    総生産量は、ミミズ1匹当たり平均172個の卵を生産したことになる。

    このことから、シマミミズは比較的ライフサイクルが短く、繁殖率が高いことが明らかである。

    卵は1日平均0.35個生産される。25℃における卵の平均孵化期間は23日で、1個の卵から平均2.7匹の子供が生まれる。好条件下では、子供は孵化後40~60日で性成熟し、交尾を始める。


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